KR101654338B1 - 간주형 제진장치 - Google Patents

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KR101654338B1
KR101654338B1 KR1020160073311A KR20160073311A KR101654338B1 KR 101654338 B1 KR101654338 B1 KR 101654338B1 KR 1020160073311 A KR1020160073311 A KR 1020160073311A KR 20160073311 A KR20160073311 A KR 20160073311A KR 101654338 B1 KR101654338 B1 KR 101654338B1
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최승익
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남승율
권수경
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주식회사 유니크내진시스템
남승율
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    • F16F15/021Decoupling of vibrations by means of point-of-contact supports, e.g. ball bearings

Abstract

본 발명은 지진이나 바람 등으로 인한 수평하중에 의해 구조물에 발생한 진동에너지를 열에너지로 흡수하는 댐퍼 디바이스와 연직하중을 지지할 수 있는 기능을 일체화한 간주형 제진장치를 개시한다.
본 발명의 간주형 제진장치는 상부 보에 결합되는 제1 기둥부, 제1 기둥부에 결합되는 센터 강판, 센터 강판의 양면에 결합되는 점탄성체, 점탄성체의 일면에 각각 결합되는 한 쌍의 사이드 강판, 사이드 강판이 결합되며 하부 보에 결합되는 제2 기둥부를 포함하며, 제1 기둥부와 상기 제2 기둥부 사이에는 상부 보에서 전달되는 연직하중을 지지하는 연직하중 지지부가 제공된다.

Description

간주형 제진장치{Column type vibration isolation apparatus}
본 발명은 지진 및 바람 등으로 인한 수평하중에 의해 구조물에 발생한 진동에너지를 열에너지로 흡수하는 댐퍼 디바이스와 연직하중을 지지할 수 있는 기능을 일체화한 간주형 제진장치에 관한 것이다.
일반적으로 제진장치는 건축물의 경우 지진이나 바람 등에 의해 발생하는 진동을 흡수하여 건축물의 구조적 안정성을 확보할 수 있다. 이러한 제진장치는 강판의 양면에 고감쇠 고무를 결합하고 이 고감쇠 고무의 다른 면에 각각 또 다른 강판을 결합하여 진동을 흡수할 수 있는 댐퍼 디바이스가 사용된다.
한편, 건축물의 하중은 지지하는 기간에 따라 장기하중(적재하중 및 고정하중에 의한 장기간 지지하는 하중)과 단기하중(적설하중 및 지진 등 단기간에 추가적으로 발생하는 하중)으로 나눌 수 있으며, 하중의 방향에 따라 중력 방향으로 작용하는 연직하중과 풍하중 또는 지진력 등에 의한 수평하중으로 구분할 수 있다.
상, 하부 보 사이에 기둥 형태로 설치되는 고감쇠 고무를 이용한 점탄성 댐퍼 디바이스는 상, 하부 보에 전달되는 수평하중 발생시 진동에너지를 열에너지로 흡수할 때 수평변위와 일부 수직변화가 발생할 수 있다. 이때 장기하중에 의해 수직변형이 발생된 댐퍼 디바이스는 자유로운 변위가 이루어질 수 없어 풍하중 또는 지진력 등의 수평하중 발생시 성능을 최대한 발휘하지 못하는 문제점이 있다.
한국등록특허공보 제10-1127718호(2012. 03. 09 등록)
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 장기하중에 의한 댐퍼 디바이스의 수직변형을 억제하고 건축물에 수평하중 발생시 댐퍼 디바이스의 기능을 최대로 발휘할 수 있도록 하는 간주형 제진장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 연직하중을 지지하는 동시에 댐퍼 디바이스의 고유기능인 점탄성체가 충분히 변위할 수 있는 여유 공간을 확보하여 댐퍼 디바이스의 성능을 유지하는 간주형 제진장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 건축물의 내, 외부 등의 적절한 위치에 간주형으로 설치할 수 있어 기존 건물의 미관 및 기능을 해치지 않으면서도 철골 및 철근콘크리트 구조 등 다양한 종류의 구조에 설치할 수 있는 간주형 제진장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상부 보에 결합되는 제1 기둥부, 상기 제1 기둥부에 결합되는 센터 강판, 상기 센터 강판의 양면에 결합되는 점탄성체, 상기 점탄성체의 일면에 각각 결합되는 한 쌍의 사이드 강판, 상기 사이드 강판이 결합되며 하부 보에 결합되는 제2 기둥부를 포함하며,
상기 제1 기둥부와 상기 제2 기둥부 사이에는 상기 상부 보에서 전달되는 연직하중을 지지하는 연직하중 지지부가 제공되는 간주형 제진장치를 제공한다.
상기 연직하중 지지부는 상기 사이드 강판과 일정한 거리가 떨어져 배치되며, 상기 사이드 강판의 일측 또는 양측에 배치되는 것이 바람직하다.
상기 연직하중 지지부는 상기 제1 기둥부에 결합되는 하중지지 센터 강판, 상기 하중지지 센터강판에 결합되는 제1 하중지지 사이드 강판, 상기 제1 하중지지 사이드 강판에 결합됨과 동시에 상기 제2 기둥부에 결합되는 제2 하중지지 사이드 강판을 포함하며, 상기 하중지지 센터 강판과 상기 제1 하중지지 사이드 강판은 제1 힌지결합부에 의해 힌지결합되고, 상기 제1 하중지지 사이드 강판과 상기 제2 하중지지 사이드 강판은 제2 힌지결합부에 의해 힌지결합되는 것이 바람직하다.
상기 제1 힌지결합부와 상기 제2 힌지결합부는 서로 떨어져 배치되며, 상기 제1 힌지결합부는 상기 제2 기둥부 측에 배치되고, 상기 제2 힌지결합부는 상기 제1 기둥부 측에 배치되는 것이 바람직하다.
상기 제1 하중지지 사이드 강판과 상기 제2 하중지지 사이드 강판은 각각 서로 마주하여 쌍을 이루어 배치되는 것이 바람직하다.
상기 연직하중 지지부는 상기 제1 기둥부에 결합되며 중간부에 관통홀부가 제공되는 하중지지 센터 강판, 상기 하중지지 센터강판에 결합되는 제1 하중지지 사이드 강판, 상기 제1 하중지지 사이드 강판에 결합됨과 동시에 상기 제2 기둥부에 결합되는 제2 하중지지 사이드 강판을 포함하며, 상기 하중지지 센터 강판과 상기 제1 하중지지 사이드 강판은 제1 힌지결합부에 의해 힌지결합되고, 상기 제1 하중지지 사이드 강판과 상기 제2 하중지지 사이드 강판은 제2 힌지결합부에 의해 힌지결합되며, 상기 제2 힌지결합부는 상기 관통홀부를 관통하여 제공되고, 상기 관통홀부의 직경은 상기 제2 힌지결합부를 이루는 힌지부재의 직경보다 더 크게 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 연직하중 지지부는 상기 제1 기둥부에 결합되는 한 쌍의 브라켓, 상기 브라켓에 배치되며 상기 제2 기둥부의 상면에 접촉되는 구름부재를 포함할 수 있다.
상기 연직하중 지지부는 상기 제1 기둥부에 결합되는 한 쌍의 브라켓, 상기 브라켓에 배치되는 구름부재, 상기 구름부재에 밀착되며 상기 제2 기둥부의 상부에 배치되는 수직변위부재, 상기 제2 기둥부와 상기 수직변위부재의 회전중심부에 결합되는 결합부재를 포함하고, 상기 수직변위부재는 상기 제2 기둥부와 접촉하는 면이 라운드부를 이루고, 상기 라운드부의 곡률반경은 상기 제2 기둥부의 상부의 곡률반경 보다 더 작게 이루어지는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명은 상부 보와 하부 보 사이에 설치되어 장기하중에 의한 댐퍼 디바이스의 수직변형을 억제하고 건축물에 수평하중 발생시 댐퍼 디바이스의 기능을 최대로 발휘하는 효과가 있다.
본 발명은 댐퍼 디바이스와 연직하중 지지부 사이에 공간을 확보하여 연직하중을 지지하는 동시에 댐퍼 디바이스의 고유기능인 점탄성체가 충분히 변위할 수 있도록 하여 댐퍼 디바이스의 성능을 유지하는 효과가 있다.
본 발명은 건축물의 내, 외부의 벽체 등의 적절한 위치에 간주형으로 설치할 수 있어 기존 건물의 미관 및 기능을 해치지 않으면서도 철골 및 철근콘크리트 구조 등 다양한 종류의 구조에 적용이 가능하다
도 1은 본 발명의 제1 실시예를 설명하기 위해 간주형 제진장치의 외형을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 댐퍼 디바이스를 분해하여 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 댐퍼 디바이스의 일부를 세로 방향으로 잘라서 본 단면도이다.
도 4는 도 1의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예를 설명하기 위해 도 1의 연직하중 지지부를 세로 방향으로 잘라서 본 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예를 설명하기 위해 연직하중 지지부의 일부를 분해하여 도시한 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예를 설명하기 위한 간주형 제진장치의 외형을 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예를 설명하기 위해 도 8의 연직하중 지지부의 일부를 세로 방향으로 잘라서 본 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예를 설명하기 위한 간주형 제진장치의 정면도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예를 설명하기 위해 도 10의 주요부를 분해하여 도시한 분해 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제4 실시예를 설명하기 위한 간주형 제진장치의 정면도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예를 설명하기 위해 도 13의 주요부를 분해하여 도시한 분해 사시도이다.
도 15는 본 발명의 제5 실시예를 설명하기 위한 간주형 제진장치의 정면도이다.
도 16은 본 발명의 제5 실시예를 설명하기 위해 도 15의 주요부를 분해하여 도시한 분해 사시도이다.
도 17은 본 발명의 제5 실시예의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예를 설명하기 위한 사시도이고, 도 4는 도 1의 정면도로, 간주형 제진장치를 도시하고 있다.
본 발명의 제1 실시예의 간주형 제진장치는 댐퍼 디바이스(1)와 연직하중 지지부(3, 5)를 포함한다.
댐퍼 디바이스(1)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 기둥부(7), 센터 강판(9), 점탄성체(11, 13), 사이드 강판(15, 17), 그리고 제2 기둥부(19)를 포함할 수 있다.
제1 기둥부(7)는 상부 보(도시생략)의 하부에 결합될 수 있다. 제1 기둥부(7)는 강판 또는 강재의 빔으로 이루어질 수 있으며, 또한, 강판과 강재의 빔의 조합으로 이루어질 수 있다.
센터 강판(9)은 제1 기둥부(7)에 제1 연결강판(21, 23)에 의해 볼트 등의 체결부재로 고정될 수 있다. 즉, 센터 강판(9)은 제1 기둥부(7)의 하부에 배치되고 양면에서 제1 연결강판(21, 23)에 의해 제1 기둥부(7)에 고정될 수 있다.
점탄성체(11, 13)는 센터 강판(9)의 양면에 가황접착에 의해 강력하게 결합될 수 있다(도 3 참조). 점탄성체(11, 13)는 일정한 두께로 이루어지는 고감쇠 고무 등이 사용될 수 있다.
사이드 강판(15, 17)은 서로 마주하여 쌍을 이루며 점탄성체(11, 13)의 일면에 각각 가황접착에 의해 강력하게 결합될 수 있다. 또한, 사이드 강판(15, 17)은 제2 기둥부(19)에 일측이 결합될 수 있다. 그리고 사이드 강판(15, 17)과 제2 기둥부(19) 사이에는 제2 연결강판(25, 27)이 삽입되어 함께 볼트 등의 체결부재에 의해 결합된다. 제2 연결강판(25, 27)은 제2 기둥부(19)와 사이드 강판(15, 17)의 두께를 보정하여 볼트 등에 의해 결합이 용이하게 되도록 하기 위한 것이다.
제2 기둥부(19)는 하부 보(도시생략)에 결합될 수 있다. 제2 기둥부(19)는 제1 기둥부(7)와 마찬가지로 강판 또는 강재의 빔으로 이루어질 수 있다.
연직하중 지지부(3, 5)는 제1 기둥부(7)와 제2 기둥부(19) 사이에 결합될 수 있다. 연직하중 지지부(3, 5)는 상부 보에서 하부 보로 전달되는 연직하중을 지지하는 역할을 할 수 있다. 연직하중 지지부(3, 5)는 사이드 강판(15, 17)에서 일정한 간격이 떨어져 양측에 배치될 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예에서 연직하중 지지부(3, 5)는 어느 하나 만이 사이드 강판(15, 17)의 일측에 간격을 이루어 배치되는 것도 가능하다.
연직하중 지지부(3, 5)가 사이드 강판(15, 17)과 일정한 간격이 떨어져 배치되면, 연직하중을 지지하는 동시에 댐퍼 디바이스(1)의 고유기능인 점탄성체(11, 13)가 충분히 변위할 수 있도록 하여 댐퍼 디바이스의 성능을 유지할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예의 설명에서 연직하중 지지부(3, 5)는 동일한 구조로 이루어지므로 하나 만을 설명하기로 한다.
연직하중 지지부(3)는, 도 5와 도 6에 도시한 바와 같이, 하중지지 센터 강판(29), 제1 하중지지 사이드 강판(31, 33), 그리고 제2 하중지지 사이드 강판(35, 37)을 포함할 수 있다.
하중지지 센터 강판(29)은 제1 기둥부(7)에 제1 하중지지 연결 강판(39, 41)에 의해 볼트 등의 체결부재로 결합된다.
제1 하중지지 사이드 강판(31, 33)은 하중지지 센터 강판(29)의 끝 부분에 제1 힌지결합부(43)를 통해 힌지 결합된다. 즉, 제1 힌지결합부(43)는 하중지지 센터 강판(29)과 제1 하중지지 사이드 강판(31, 33)을 힌지 결합하며 제2 기둥부(19) 측에 배치된다.
제2 하중지지 사이드 강판(35, 37)은 제1 하중지지 사이드 강판(31, 33)에 제2 힌지결합부(45)에 의해 힌지결합된다. 제2 하중지지 사이드 강판(35, 37)은 제1 하중지지 사이드 강판(31, 33)의 각각 일면에 서로 마주하여 겹쳐지는 형태로 배치된다. 그리고 제2 하중지지 사이드 강판(35, 37)은 제2 기둥부(19)에 볼트 등의 체결부재로 결합된다. 제2 힌지결합부(45)는 도 5를 기준으로 볼 때 제1 기둥부(7)측에 배치되며 제1 힌지결합부(43)의 위쪽에 배치되는 것이 바람직하다.
그리고 제1 힌지결합부(43)와 제2 힌지결합부(45)는 세로 방향을 기준(도 5 기준)으로 세로 방향을 따라 동일한 선상에 배치되는 것이 바람직하다.
제2 기둥부(19)와 제2 하중지지 사이드 강판(35, 37) 사이에는 제2 하중지지 연결강판(47, 49)가 삽입되어 볼트 등의 체결부재에 의해 함께 결합될 수 있다.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 제1 실시예의 간주형 제진장치의 작용에 대해 상세하게 설명한다.
본 발명의 제1 실시예의 간주형 제진장치는 상부 보와 하부 보 사이에 설치되며, 벽체에 설치될 수 있다.
본 발명의 간주형 제진장치가 설치된 상태에서는 연직하중 지지부(3, 5)에 의해 수직하중을 지지하여 장기하중에 의한 댐퍼 디바이스(1)의 변형을 억제할 수 있다. 즉, 수직하중은 제1 기둥부(7)를 통해 하중지지 센터 강판(29)을 전달된다. 하중지지 센터 강판(29)으로 전달된 수직하중은 제1 힌지결합부(43)를 통해 제1 하중지지 사이드 강판(31, 33)으로 전달된다. 제1 하중지지 사이드 강판(31, 33)으로 전달된 수직하중은 제2 힌지결합부(45)를 통해 제2 하중지지 사이드 강판(35, 37)으로 전달된다. 그리고 제2 하중지지 사이드 강판(35, 37)으로 전달된 수직하중은 제2 기둥부(19)로 전달된다. 따라서 상보 보와 하부 보 사이에서 작용하는 수직하중인 장기하중은 연직하중 지지부(3, 5)에 의해 지지된다. 따라서 댐퍼 디바이스(1)는 수직변형이 억제되면서 댐퍼 디바이스(1)의 점탄성체(11, 13)의 변형을 방지할 수 있다. 이와 같이 점탄성체(11, 13)의 변형이 방지되고 본래의 기능인 진동 및 충격을 흡수할 수 있는 상태를 유지하는 것으로 수평하중이 발생되는 경우에 댐퍼 디바이스(1)의 성능을 최대로 발휘할 수 있다.
계속해서 풍하중 또는 지진력에 의해 수평하중이 발생되는 경우, 댐퍼 디바이스(1)는 점탄성체(11, 13)의 탄성력에 의해 고유의 기능인 진동과 충격 흡수를 할 수 있다. 즉, 댐퍼 디바이스(1)에 전달된 진동 에너지는 센터 강판(9)과 사이드 강판(15, 17)의 변위에 따라 2장의 점탄성체(11, 13)가 수평 및 수직으로 변위되며 열에너지로 흡수하게 된다.
그리고 연직하중 지지부(3)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 힌지결합부(43)와 제2 힌지결합부(45)가 세로 방향으로 같은 연장선 상에 있던 상태에서 이탈되어 위치가 바뀌게 된다. 즉, 제1 하중지지 사이드 강판(31, 33)이 제1 힌지결합부(43)를 중심으로 회전하거나 또는 제2 힌지결합부(45)를 중심으로 회전하면서 수평변위(A)가 발생된다. 또한, 제2 힌지결합부(45)가 제1 힌지결합부(43)를 중심으로 회전하거나 제1 힌지결합부(43)가 제2 힌지결합부(45)를 중심으로 회전한 만큼 높이의 변화가 생기면서 수직변위(B)가 발생한다. 또 다른 연직하중 지지부(5)도 상술한 연직하중 지지부(3)와 동일한 구조를 가지므로 동일한 원리로 작동한다.
따라서 본 발명의 제1 실시예는 연직하중 지지부(3, 5)에서 장기 하중에 의한 댐퍼 디바이스의 수직변형을 억제하고 건축물에 수평하중이 발생하는 경우 댐퍼 디바이스(1)의 기능을 최대로 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예는 댐퍼 디바이스(1)의 고유기능인 점탄성체(11, 13)가 충분히 변위할 수 있는 여유 공간을 확보하여 댐퍼 디바이스(1)의 성능을 유지할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예는 건축물의 내, 외부 등의 적절한 위치에 간주형으로 설치할 수 있어 기존 건물의 미관 및 기능을 해치지 않으면서도 철골 및 철근콘크리트 구조 등 다양한 종류의 구조에 설치할 수 있는 이점이 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 간주형 제진장치를 도시하고 있다. 도 9는 도 8의 간주형 제진장치 중에서 연직하중 지지부(3, 5)를 세로 방향으로 일부를 잘라서 본 단면도이다.
본 발명의 제2 실시예의 설명에서 상술한 제1 실시예의 설명과 동일한 부분은 부호를 동일하게 부여하며 그의 설명으로 대치하고 다른 점 만을 설명하기로 한다.
본 발명의 제2 실시예는 제1 실시예와 비교하여 볼 때 연직하중 지지부(3, 5)의 세부적인 구조에 차이가 있다. 본 발명의 제2 실시예에서도 연직하중 지지부(3, 5)는 동일한 구조로 이루어지므로 하나 만을 설명하기로 한다.
즉, 연직하중 지지부(3)는 하중지지 센터 강판(29)의 중간부에 관통홀부(51)가 제공된다. 그리고 제2 힌지결합부(45)는 하중지지 센터 강판(29)의 관통홀부(51)를 관통하여 제1 하중지지 사이드 강판(31, 33)과 제2 하중지지 사이드 강판(35, 37)을 연결한다. 제2 힌지결합부(45)의 힌지부재는 상술한 바와 같이 볼트와 너트 등으로 이루어질 수 있다.
그리고 하중지지 센터 강판(29)에 제공된 관통홀부(51)는 그의 직경(D)이 제2 힌지결합부(45)의 볼트와 같은 힌지부재의 직경(d)보다 크게 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 제2 힌지결합부(45)는 하중지지 센터 강판(29)의 관통홀부(51)에서 어느 정도 유동이 가능한 형태로 결합될 수 있다.
이러한 본 발명의 제2 실시예는 상술한 제1 실시예와 작동과정은 유사하지만 제2 힌지결합부(45)의 결합이 용이하여 시공시 작업공수가 줄어드는 이점을 가진다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예를 설명하기 위해 간주형 제진장치를 도시한 정면도이다. 도 11은 도 10의 주요부분을 분해하여 도시한 분해 사시도이다. 도 12는 본 발명의 실시예의 작동상태를 설명하기 위한 도면이다. 본 발명의 제3 실시예의 설명에서 상술한 제1 실시예의 설명과 동일한 부분은 부호를 동일하게 부여하며 그의 설명으로 대치하고 다른 점 만을 설명하기로 한다.
본 발명의 제3 실시예는 제1 실시예와 비교하여 볼 때 연직하중 지지부(3, 5)의 구조적인 차이가 있다. 본 발명의 제3 실시예에서도 연직하중 지지부(3, 5)는 쌍을 이루어 동일한 구조로 이루어지므로 하나 만을 설명하기로 한다.
즉, 연직하중 지지부(3)는 제1 기둥부(7)에 한 쌍의 브라켓(53)이 결합되고, 이 브라켓(53)의 끝 부분에 구름부재(55)가 회전할 수 있게 결합된다. 그리고 구름부재(55)는 제2 기둥부(19)의 상면에 접촉된다. 이러한 구름부재(55)는 y방향 또는 -y 방향으로 이동하면서 회전할 수 있다(도 12 기준). 그리고 제2 기둥부(19)의 구름부재(55)가 구르면서 이동할 수 있도록 평평한 면으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 제3 실시예의 간주형 제진장치가 설치된 상태에서는 연직하중 지지부(3, 5)에 의해 수직하중을 지지하여 장기하중에 의한 댐퍼 디바이스(1)의 변형을 억제할 수 있다. 즉, 수직하중은 제1 기둥부(7), 브라켓(53), 그리고 구름부재(55)를 통해 제2 기둥부(19)로 전달되면서 연직하중 지지부(3, 5)는 수직하중을 지지할 수 있다.
계속해서 풍하중 또는 지진력에 의해 수평하중이 발생되는 경우, 댐퍼 디바이스(1)는 점탄성체(11, 13)의 탄성력에 의해 고유의 기능인 진동과 충격 흡수를 할 수 있다. 즉, 댐퍼 디바이스(1)에 전달된 진동 에너지는 센터 강판(9)과 사이드 강판(15, 17)의 변위에 따라 2장의 점탄성체(11, 13)가 수평 및 수직으로 변위되며 열에너지로 흡수하게 된다.
이 과정에서 연직하중 지지부(3, 5)는, 도 12에 도시한 바와 같이, 구름부재(55)가 예를 들면 -y방향으로 이동하면서 수평변위가 발생한다(이동거리 A로 표시). 따라서 본 발명의 제3 실시예도 연직하중 지지부(3, 5)가 수직하중을 지지하면서도 풍하중 또는 지진력에 의해 수평하중이 발생하는 경우 댐퍼 디바이스(1)가 원활하게 작동하여 건축물의 안전성을 확보할 수 있다.
도 13과 도 14는 본 발명의 제4 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 간주형 제진장치를 도시하고 있다. 본 발명의 제4 실시예의 설명에서 상술한 제3 실시예의 설명과 동일한 부분은 부호를 동일하게 부여하며 그의 설명으로 대치하고, 다른 점 만을 설명하기로 한다.
본 발명의 제4 실시예에서 연직하중 지지부(3)는 제1 기둥부(7)에 한 쌍의 브라켓(53)이 결합되고, 이 브라켓(53)의 끝 부분에 구름부재(55)가 회전할 수 있게 결합된다. 그리고 구름부재(55)는 제2 기둥부(19)의 상면에 접촉된다. 이러한 구름부재(55)는 y방향 또는 -y 방향으로 이동하면서 회전할 수 있다. 그리고 제2 기둥부(19)의 구름부재(55)가 구르면서 이동할 수 있도록 평평한 면으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 제4 실시예는 브라켓(53)의 선단부가 도 13의 정면에서 보아 구름부재(55)의 아래(-z 방향)로 더 길게 연장되는 걸림턱부(53a)를 구비한다. 여기에서 구름부재(55)에 밀착되는 제2 기둥부(19)의 상면이 일정한 폭을 이룬다. 즉, 구름부재(55)는 수평하중이 작용하는 경우 y방향 또는 그의 반대 방향으로 이동할 수 있다. 그리고 브라켓(53)의 걸림턱부(53a)가 x 방향 또는 그의 반대 방향으로 일정한 구간은 이동할 수 있지만, 이동 구간의 범위를 벗어나는 경우 제2 기둥부(19)에 걸리면서 x 방향 또는 그의 반대 방향의 이동이 제한될 수 있다.
이러한 본 발명의 제4 실시예는 건축물의 벽체에 간주형 제진장치를 설치할 때, x 방향 및 그의 반대방향으로 연직하중 지지부(3, 5)가 일정한 범위를 벗어나 이동하는 것을 방지하여 안정성을 높일 수 있다.
도 15는 본 발명의 제5 실시예를 설명하기 위해 간주형 제진장치를 도시한 정면도이다. 도 16은 도 15의 주요 부분을 분해하여 도시한 분해 사시도이고, 도 17은 본 발명의 제5 실시예의 작동 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 제5 실시예의 설명에서 상술한 제4 실시예의 설명과 동일한 부분은 부호를 동일하게 부여하며 그의 설명으로 대치하고, 다른 점 만을 설명하기로 한다.
본 발명의 제5 실시예는 구름부재(55)의 하부에 수직변위부재(57)가 배치된다. 즉, 수직변위부재(57)는 구름부재(55)와 제2 기둥부(19)의 상부 사이에 배치된다. 이러한 수직변위부재(57)는 구름부재(55)와 접촉하는 상부는 평면으로 이루어지며, 제2 기둥부(19)에 접촉되는 부분은 제2 기둥부(19) 측으로 돌출되는 볼록모양의 곡률반경을 가지는 라운드부(57a)로 이루어진다. 물론, 제2 기둥부(19)의 상면도 수직변위부재(57)와 접촉하는 면이 일정한 곡률반경을 가지는 곡면으로 이루어질 수 있다.
특히, 수직변위부재(57)의 라운드부(57a)의 곡률반경은 제2 기둥부(19)의 상면에 제공된 곡률반경에 비해 더 작게 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 구조는 구름부재(55)가 수직변위부재(57)의 사이드 측으로 이동했을 때 서로 다른 곡률 반경으로 인해 수직변위가 일어나도록 하기 위한 것이다.
한편, 수직변위부재(57)는 결합부재(59)에 제2 기둥부(19)에 결합된다. 즉, 결합부재(59)는 제2 기둥부(19)에 볼트 등의 체결부재로 결합되고, 수직변위부재(57)의 회전중심 부분에 힌지 결합된다. 따라서 수직변위부재(57)는 결합부재(59)에 결합된 회전중심부(59a)를 기준으로 일부 구간을 회전할 수 있다
이러한 본 발명의 제5 실시예는 풍하중 또는 지진력 등으로 수평하중이 발생하는 경우, 도 17에 도시한 바와 같이, 구름부재(55)가 초기위치에서 거리 A 만큼 이동한다. 이때 수직변위부재(57)는 회전중심부(59a)를 기준으로 회전하면서 구름부재(55)가 위치한 부분이 눌리면서 곡률 반경 차이로 인해 수직변위(B)가 발생한다. 따라서 본 발명의 제5 실시예는 수평하중이 전달될 때 연직하중 지지부(3, 5)에서 수평변위 뿐 만 아니라 수직변위가 발생하여 수직하중에 대응하는 것은 물론 수평하중에 대해서 원활하게 대응할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
1. 댐퍼 디바이스, 3, 5. 연직하중 지지부,
7. 제1 기둥부, 9. 센터 강판,
11, 13. 점탄성체, 15, 17. 사이드 강판,
19. 제2 기둥부, 21, 23. 제1 연결강판,
25, 27. 제2 연결강판, 29. 하중지지 센터 강판,
31, 33. 제1 하중지지 사이드 강판,
35, 37. 제2 하중지지 사이드 강판,
39, 41. 제1 하중지지 연결 강판,
43. 제1 힌지결합부, 45. 제2 힌지결합부,
47, 49. 제2 하중지지 연결강판,
51. 관통홀부,
53. 브라켓, 53a. 걸림턱부,
55. 구름부재,
57. 수직변위부재, 57a. 라운드부,
59. 결합부재, 59a. 회전중심부

Claims (1)

  1. 상부 보에 결합되는 제1 기둥부,
    상기 제1 기둥부에 결합되는 센터 강판,
    상기 센터 강판의 양면에 결합되는 점탄성체,
    상기 점탄성체의 일면에 각각 결합되는 한 쌍의 사이드 강판,
    상기 사이드 강판이 결합되며 하부 보에 결합되는 제2 기둥부를 포함하며,
    상기 제1 기둥부와 상기 제2 기둥부 사이에는
    상기 상부 보에서 전달되는 연직하중을 지지하는 연직하중 지지부가 제공되며,
    상기 연직하중 지지부는
    상기 제1 기둥부에 결합되는 한 쌍의 브라켓,
    상기 브라켓에 배치되며 상기 제2 기둥부의 상면에 접촉되는 구름부재를 포함하고,
    한 쌍의 상기 브라켓은
    선단부가 상기 구름부재의 아래로 측으로 길게 연장되어 상기 제2 기둥부에 걸리는 걸림턱부를 구비한 간주형 제진장치.
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